CN103247699A - 太阳能电池 - Google Patents

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Abstract

太阳能电池。一种太阳能电池，所述太阳能电池包括：第一导电类型的基板；多个第一电极，所述多个第一电极位于所述基板的一个表面上并且沿第一方向延伸；发射极区，所述发射极区电连接至所述第一电极并且是与所述第一导电类型相反的第二导电类型；多个第二电极，所述多个第二电极位于所述基板的另一个表面上并且沿所述第一方向延伸；以及背表面场区，所述背表面场区包括多个第一场区，所述多个第一场区沿与所述第二电极相同的方向局部地形成在与所述第二电极相对应的位置处并且电连接至所述第二电极。相邻的第一场区之间的距离小于相邻的第二电极之间的距离。

Description

太阳能电池
技术领域
本发明的实施方式涉及一种太阳能电池。
背景技术
使用光电转换效应将光能转换为电能的太阳能发电已经广泛用作用于获得环保能源的方法。由于太阳能电池的光电转换效率的提高，已经在诸如房屋的场所中安装使用多个太阳能电池模块的太阳能发电系统。
太阳能电池通常包括基板和与基板一起形成p-n结的发射极（emitter）区。太阳能电池使用穿过基板的一个表面入射的光生成电流。
抗反射层形成在基板的光接收表面上，以减少入射至基板上的光的反射率并增加预定波段的透射率。因此，抗反射层增加了太阳能电池的光电转换效率。
因为光通常仅入射至太阳能电池的基板的一个表面上，所以太阳能电池的电流转换效率低。
因此，近来已经开发了双面太阳能电池，在双面太阳能电池中，光入射至基板的两个表面上。
发明内容
在一个方面中，一种太阳能电池，所述太阳能电池包括：第一导电类型的基板；多个第一电极，所述多个第一电极位于所述基板的一个表面上并且沿第一方向延伸；发射极区，所述发射极区电连接至所述多个第一电极并且是与所述第一导电类型相反的第二导电类型；多个第二电极，所述多个第二电极位于所述基板的另一个表面上并且沿所述第一方向延伸；以及背表面场区，所述背表面场区包括多个第一场区，所述多个第一场区沿与所述多个第二电极相同的方向局部地形成在与所述多个第二电极相对应的位置处并且电连接至所述多个第二电极，其中，在与所述第一方向垂直的第二方向上相邻的第一场区之间的距离小于在所述第二方向上相邻的第二电极之间的距离。
相邻的第二电极之间的距离可以比相邻的第一电极之间的距离小大约1.0mm至2.5mm的范围。所述背表面场区的表面浓度可以是大约1E19/cm2至5E20/cm2。所述背表面场区的结深度可以是大约0.3μm至1.8μm。
一个第一场区可以包括第一区和第二区，所述第一区直接接触一个第二电极并且与所述一个第二电极交叠，所述第二区沿所述第二方向位于所述第一区周围并且不与所述一个第二电极交叠。所述一个第一场区的线宽可以是所述一个第二电极的线宽的大约2倍至4.5倍。
所述一个第二电极的所述线宽可以是大约50μm至150μm，并且所述一个第一场区的所述线宽可以是大约100μm至600μm。
所述一个第二区可沿所述第二方向位于所述一个第一区的一侧或两侧上。分别位于所述一个第一区的两侧上的所述多个第二区的线宽可彼此相等或者彼此不同。
所述太阳能电池还可包括至少一个第二集电器，所述至少一个第二集电器电连接至所述多个第二电极并且沿所述第二方向延伸。
在此情况下，所述一个第一场区的一部分可与所述至少一个第二集电器的一部分交叠。
另一方面，所述背表面场区还可包括第二场区，所述第二场区包括第三区和第四区，所述第三区直接接触所述第二集电器并且与所述第二集电器交叠，所述第四区位于所述第三区周围并且不与所述第二集电器交叠。所述第二场区的线宽可大于所述第二集电器的线宽，并且等于或小于所述第二集电器的所述线宽的大约1.5倍。
所述第二场区的线宽可以是大约1.6mm至2.0mm。
所述第四区可沿所述第一方向位于所述第三区的一侧或两侧上。分别位于所述第三区的两侧上的所述第四区的线宽可彼此相等或者彼此不同。
所述太阳能电池还可包括：第一钝化层，所述第一钝化层位于所述发射极区的其上未设置所述多个第一电极的前表面上；以及第二钝化层，所述第二钝化层位于所述基板的其上未设置所述多个第二电极的背表面上。所述第一钝化层和所述第二钝化层可由具有所述第一导电类型的固定电荷的材料形成。
所述第一钝化层和所述第二钝化层可各包含具有负固定电荷的氧化铝（AlOX）或氧化钇（Y2O3）。所述第一钝化层和所述第二钝化层可各具有大约1.55至1.7的折射率和大约5nm至30nm的厚度。
所述太阳能电池还可包括位于所述第一钝化层上的第一抗反射层和位于所述第二钝化层的背表面上的第二抗反射层。所述第一抗反射层和所述第二抗反射层可由具有正固定电荷的氮化硅（SiNX）形成。
所述第一抗反射层和所述第二抗反射层可各具有大约1.9至2.3的折射率和大约50nm至100nm的厚度。
所述基板可由掺杂磷（P）的n型硅晶片形成。所述发射极区可包括第一掺杂区和第二掺杂区，所述第一掺杂区轻掺杂所述第二导电类型的杂质，所述第二掺杂区比所述第一掺杂区更重地掺杂所述第二导电类型的杂质。
所述钝化层减小了载流子的复合率。所述钝化层的性能由于所述基板的表面处和周围的杂质掺杂浓度的减少而得以提高。
在本发明的实施方式中，因为所述背表面场区仅形成在所述基板上的其上形成所述第二电极和所述第二集电器的背表面处，所以提高了所述钝化层的性能。因此，有效减小了载流体的复合率，并且所述太阳能电池的电流密度和开路电压增加。因此，提高了所述太阳能电池的效率。
所述背表面场区具有与在所述基板的背表面上形成的所述第二电极相同的条状，或具有与所述第二电极和所述第二集电器相对应的网格形状，并且局部地形成在所述基板的背表面处。因此，提高了穿过所述背表面场区的载流子的传输效率，并且因为在所述基板的边缘处未掺杂杂质所以不需要单独的边缘隔离工艺。
因为所述第二电极之间的距离小于所述第一电极之间的距离，所以可防止或减少由所述基板的背表面的薄层电阻的增加所导致的串联电阻（serial resistance）的增加。
因为所述第一场区的线宽大于所述第二电极的线宽，所以所述第一场区之间的距离小于所述第二电极之间的距离。因此，当形成所述背表面场区时可易于保证处理裕度。
用于形成所述第一钝化层和所述第二钝化层的氧化铝（AlOX）或氧化钇（Y2O3）具有由低界面陷阱密度所导致的优良的化学钝化特性和由负固定电荷所导致的优良的场效应钝化特性。此外，所述材料在稳定性、透湿性(moisture transmission)、以及耐磨性方面非常优良。
因此，所述第一钝化层和所述第二钝化层可减小在所述基板的表面处载流子的复合率，由此提高所述太阳能电池的效率和可靠性。
因为所述背表面场区仅局部地设置在与所述第二电极相同的位置处，所以可最小化由氧化铝（AlOX）或氧化钇（Y2O3）形成的所述第二钝化层对向所述背表面场区移动的载流子的影响。
在本发明的实施方式中，所述发射极区的所述第二掺杂区仅形成在与所述第一电极相同的位置处，并且具有低于所述第二掺杂区的杂质密度的所述第一掺杂区形成在所述发射极区的其余区域中。因此，与仅包括重掺杂区的发射极区相比，包括重掺杂区和轻掺杂区二者的所述发射极区可进一步减少载流子的复合率。因此，可保证所述太阳能电池的低串联电阻。
所述基板的其上设置所述第一电极的前表面和所述基板的其上设置所述第二电极的背表面是纹理化表面，所述第一钝化层和所述第一抗反射层形成在所述基板的前表面上，并且所述第二钝化层和所述第二抗反射层形成在所述基板的背表面上。因此，入射至所述基板的所述前表面上并且随后穿过所述基板的光，再次入射至所述基板的所述背表面上。因此，可使用所述光来生成电流。
因此，与仅使用入射至所述基板的前表面上的光来生成电流的太阳能电池相比，根据本发明的实施方式的所述太阳能电池的效率可进一步提高。
附图说明
所包括的附图用于提供对本发明的进一步理解并且被并入本说明书且构成本说明书的一部分，附图例示了本发明的实施方式，并且与说明书一起用于说明本发明的原理。在附图中：
图1是根据本发明的第一实施方式的太阳能电池的示意性立体图；
图2是示出图1所示的太阳能电池的背表面的平面图；
图3是根据本发明的第二实施方式的太阳能电池的示意性立体图；以及
图4是示出图3所示的太阳能电池的背表面的平面图。
具体实施方式
将在下文中参考附图更全面地描述本发明的实施方式，在附图中示出了本发明的示例性实施方式。然而，本发明可以多种不同的形式来具体实施并且不应该被解释为限于在此阐述的实施方式。在附图中，为了清楚起见，夸大了层、膜、板、区等的厚度。在整个说明书中相同的附图标记指定相同的元件。
将要理解的是，当诸如层、膜、区或基板的元件被称为“在”另一个元件“上”时，它能够直接在该另一个元件上或者还可以存在介于二者之间的元件。
相反，当一个元件被称为“直接在”另一个元件“上”时，不存在介于二者之间的元件。此外，将要理解的是，当诸如层、膜、区或基板的元件被称为“完全”在另一个元件上时，它可在该另一个元件的整个表面上并且可不在该另一个元件的边缘的一部分上。
将参照图1至图4来详细描述本发明的示例性实施方式。
图1是根据本发明的第一实施方式的太阳能电池的示意性立体图。图2是示出图1所示的太阳能电池的背表面的平面图。
如图1所示，根据本发明的第一实施方式的太阳能电池包括：基板110；位于基板110的一个表面（例如，基板110的前表面）的发射极区120；位于发射极区120上的第一钝化层130；位于第一钝化层130上的第一抗反射层140；多个第一电极150a和第一集电器150b，所述多个第一电极150a和第一集电器150b位于其上未设置第一钝化层130和第一抗反射层140的发射极区120上；位于基板110的背表面的背表面场（BSF）区（示出为元件161和163）；位于基板110的背表面上的第二钝化层170；位于第二钝化层170的背表面上的第二抗反射层180；以及多个第二电极190a和第二集电器190b，所述多个第二电极190a和第二集电器190b位于背表面场区的其上未设置第二钝化层170和第二抗反射层180的背表面上。
尽管不是必需的，但基板110可由第一导电类型（例如，n型）的硅晶片形成。在基板110中使用的硅可以是单晶硅、多晶硅或非晶硅。
当基板110是n型时，基板110可包含诸如磷（P）、砷（As）以及锑（Sb）的V族元素的杂质。基板110可具有大约1Ω·cm2至10Ω·cm2的电阻率。
基板110的表面可被均匀纹理化，以形成与不平坦表面相对应的或具有不平坦特征的纹理化表面。更具体来说，基板110具有与设置有发射极区120的前表面相对应的第一纹理化表面，和对应于与前表面相对的背表面的第二纹理化表面。
位于基板110的前表面的发射极区120是与基板110的第一导电类型（例如，n型）相反的第二导电类型（例如，p型）的杂质区。因而，发射极区120与基板110一起形成p-n结。
载流子（即由入射至基板110上的光产生的电子空穴对）通过由基板110与发射极区120之间的p-n结所导致的内置电势差（built-in potential difference）而被分离成电子和空穴。随后，经分离的电子向n型半导体移动，并且经分离的空穴向p型半导体移动。
因而，当基板110是n型并且发射极区120是p型时，经分离的电子向基板110移动并且经分离的空穴向发射极区120移动。
当发射极区120是p型时，可通过在基板110上掺杂诸如硼（B）、镓（Ga）以及铟（In）的III族元素的杂质来形成发射极区120。
位于形成在基板110的前表面的发射极区120上的第一钝化层130由具有负固定电荷的材料（例如，氧化铝（AlOX）或氧化钇（Y2O3））形成。
诸如AlOX或Y2O3的第一钝化层130的材料具有由低界面陷阱密度（a lowinterface trap density）所导致的优良化学钝化特性和由负固定电荷所导致的优良场效应钝化特性。此外，所述材料在稳定性、透湿性以及耐磨性方面非常优良。
因而，第一钝化层130减少了载流子在基板110的表面处的复合速度，由此提高了太阳能电池的效率和可靠性。
位于第一钝化层130上的第一抗反射层140由具有正固定电荷的材料（例如，氮化硅（SiNX））形成。
第一抗反射层140减少了通过基板110的前表面入射至太阳能电池上的光的反射率，并且增加了预定波段的选择性，由此增加了太阳能电池的效率。
第一钝化层130具有大约1.55至1.7的折射率和大约5nm至30nm的厚度，以最小化基板110的前表面处的光反射率。第一抗反射层140具有大约1.9至2.3的折射率和大约50nm至100nm的厚度。
当第一钝化层130和第一抗反射层140在上述折射率和厚度范围之内时，基板110的前表面处的光反射率呈现最小值。
还可以在第一钝化层130与发射极区120之间的界面处形成二氧化硅层，该二氧化硅层具有大约1nm至3nm的厚度。
多个第一电极150a位于基板110的前表面的发射极区120上并且电和物理连接至发射极区120。第一电极150a沿着图1所示的第一方向X-X’延长（或延伸）并且所述第一电极150a之间以均匀的距离彼此基本上平行地延伸。
第一电极150a收集向发射极区120移动的载流子（例如，空穴）。
第一电极150a可由从由镍（Ni）、铜（Cu）、锡（Sn）、锌（Zn）、铟（In）、钛（Ti）、金（Au）及其组合所组成的组中选择的至少一种导电材料形成。可使用其它导电材料。
第一电极150a可通过使用丝网印刷方法印刷并烧制包含导电材料的导电胶或者使用种子层执行电镀工艺来形成。
第一集电器150b位于基板110的前表面的发射极区120上并且以与第一电极150a相同的方式电和物理连接至发射极区120。第一集电器150b电和物理连接至第一电极150a。第一集电器150b沿着与第一方向X-X’垂直的第二方向Y-Y’延长（或延伸）。
第一集电器150b可使用与第一电极150a相同的材料和方法形成。
背表面场区局部地形成在基板110的背表面处。在本发明的实施方式中，局部地形成背表面场区的实际情况是：背表面场区不形成在基板110的整个背表面，而是形成在基板110的背表面的一部分中，例如，仅在与第二电极190a和第二集电器190b相对应的位置处。
背表面场区是比基板110更重地掺杂与基板110相同导电类型的杂质的区域（例如，n+型区）。
势垒由基板110与背表面场区的杂质浓度之间的差异形成，并且由此防止或减少载流子向基板110的背表面的移动。因此，背表面场区防止或减少了基板110的背表面处和周围的电子与空穴的复合和/或消失。背表面场区包括多个第一场区161和第二场区163，第一场区161的每一个形成在与每个第二电极190a相对应的位置处，第二场区163形成在与第二集电器190b相对应的位置处。
用于形成背表面场区的离子的剂量浓度被设置为能够保证基板110的背表面处的接触电阻特性的浓度，优选地，大约3.5E20/cm2至5.5E20/cm2。
当在背表面场区中以上面指出的剂量浓度来喷射离子时，热处理之后的基板110的背表面中的离子的浓度可以是大约1E19/cm2至5E20/cm2。背表面场区的结深度可以是大约0.3μm至1.8μm。在本发明的实施方式中，结深度表示背表面场区的厚度。在本发明的实施方式中，背表面场区的结深度可根据基板110的背表面的纹理化而变化。同样，基板110的背表面（或背表面场区）中的离子的浓度可称为表面浓度。
构成第一场区161的第一区161a和第二区161b位于第二电极190a之下（underlie）。构成第二场区163的第三区163a和第四区163b位于第二集电器190b之下。
第一场区161的第一区161a是与沿第一方向X-X’延长（或延伸）的第二电极190a直接接触并且与第二电极190a交叠的区域。第二场区163的第三区163a是与沿第二方向Y-Y’延长（或延伸）的第二集电器190b直接接触并且与第二集电器190b交叠的区域。
第一场区161的第二区161b是沿第二方向Y-Y’位于第一区161a周围并且不与第二电极190a交叠的区域。第二场区163的第四区163b是沿第一方向X-X’位于第三区163a周围并且不与第二集电器190b交叠的区域。第二区161b接触第四区163b。
因此，第二电极190a位于第一场区161的第一区161a上并且直接接触第一区161a。第二集电器190b位于第二场区163的第三区163a上并且直接接触第三区163a。
第二电极190a和第二集电器190b可由从由镍（Ni）、铜（Cu）、银（Ag）、铝（Al）、锡（Sn）、锌（Zn）、铟（In）、钛（Ti）、金（Au）及其组合所组成的组中选择的至少一种导电材料形成。可使用其它导电材料。
第二电极190a和第二集电器190b收集向基板110移动的载流子并且将所述载流子输出至外部。
第二集电器190b的线宽W1大于第二电极190a的线宽W2，以提高载流子的收集效率。第二集电器190b的线宽W1可以是大约1,000μm至3,000μm，优选地，是1,500μm。第二电极190a的线宽W2可以是大约50μm至150μm。
包括第一区161a和第二区161b的第一场区161的线宽W2’可以是第二电极190a的线宽W2的大约2倍至4.5倍。例如，当第二电极190a的线宽W2是大约50μm至150μm时，第一场区161的线宽W2’可以是大约100μm至600μm。
如图1所示，第二区161b可沿第二方向Y-Y’分别形成在的第一区161a的两侧（或相对侧）并且可具有相同的线宽。另选地，分别形成在第一区161a的两侧（或相对侧）的第二区161b可具有不同的线宽。另选地，第二区161b可沿第二方向Y-Y’仅形成在第一区161a的一侧。
如上所述，因为第一场区161具有不与第二电极190a交叠的第二区161b，所以在第二方向Y-Y’上相邻的第一场区161之间的距离D1小于在第二方向Y-Y’上相邻的第二电极190a之间的距离D2。
因此，当形成第一场区161和第二电极190a时，可充分地保证处理裕度（processmargin）。此外，可减少或消除由第一场区161和第二电极190a的不对齐（misalignment）所导致的问题。
当背表面场区局部地形成在基板110的背表面时，在基板110的背表面中的背表面场区的非形成区域中，串联电阻增加。因而，在本发明的实施方式中，相邻的第二电极190a之间的距离D2小于相邻的第一电极150a之间的距离D2’，以防止或减少基板110的背表面中串联电阻的增加。相邻的第一电极150a之间的距离D2’可等于或大于大约2.5mm，并且相邻的第二电极190a之间的距离D2可等于或大于大约1.0mm并且小于大约2.5mm。
因为第二集电器190b的线宽W1大于第二电极190a的线宽W2，所以形成在第二集电器190b的形成区域中的第二场区163的线宽W1’大于第一场区161的线宽W2’。
因此，形成在与第二集电器190b相对应的位置处的第二场区163具有小于形成在第二电极190a的形成区域中的第一场区161的处理裕度，但是可易于消除由不对齐所导致的问题。
因为这些原因，包括第三区163a和第四区163b的第二场区163的线宽W1’可大于第二集电器190b的线宽W1，并且等于或小于第二集电器190b的线宽W1的大约1.5倍。
例如，当第二集电器190b的线宽W1是大约1.5mm时，第二场区163的线宽W1’可以是大约1.6mm至2.0mm。
第四区163b可沿第一方向X-X’分别形成在第三区163a的两侧（或相对侧）并且可具有相同的线宽。另选地，分别形成在第三区163a的两侧（或相对侧）的第四区163b可具有不同的线宽。另选地，第四区163b可沿第一方向X-X’仅形成在第三区163a的一侧。
包括第一场区161和第二场区163的背表面场区可通过使用掩模的离子注入工艺局部地形成在基板110的背表面处。
当通过离子注入工艺形成背表面场区时，所述背表面场区不形成在基板110的边缘处。因此，不需要用于边缘隔离的单独工艺。
因为在背表面场区的非形成区中提高了钝化层的性能，所以减少了载流子的复合率（recombination rate）。因此，太阳能电池的电流密度和开路电压增加，并且太阳能电池的效率得以提高。
第二钝化层170和第二抗反射层180位于基板110的其上未设置第二电极190a和第二集电器190b的背表面上。
在本发明的实施方式中，第二钝化层170由与第一钝化层130相同的材料形成，并且具有与第一钝化层130相同的厚度。此外，第二抗反射层180由与第一抗反射层140相同的材料形成并且具有与第一抗反射层140相同的厚度。
因为位于基板110的背表面上的第二钝化层170由具有负固定电荷的材料（例如，氧化铝（AlOX）或氧化钇（Y2O3））形成，所以向基板110的背表面移动的载流子受第二钝化层170影响。
然而，在本发明的实施方式中，因为背表面场区仅局部地设置在与第二电极190a和第二集电器190b相同的位置处，所以可最小化由氧化铝（AlOX）或氧化钇（Y2O3）形成的第二钝化层170对向背表面场区移动的载流子的影响。
根据本发明的实施方式的具有上述结构的太阳能电池可用作双面太阳能电池，并且所述太阳能电池的操作描述如下。
当照射至太阳能电池上的光通过发射极区120和/或基板110的背表面入射至基板110上时，通过入射至基板110上的光产生的光能在基板110中生成多个电子空穴对。
因为基板110的前表面和背表面是纹理化表面，所以减小了基板110的前表面和背表面中的光反射率。此外，因为光入射操作和光反射操作二者都在基板110的纹理化表面上执行，所以光被限制在太阳能电池中。因此，提高了太阳能电池的光吸收率和效率。
另外，位于基板110的前表面上的第一钝化层130和第一抗反射层140以及位于基板110的背表面上的第二钝化层170和第二抗反射层180减少了入射至基板110上的光的反射损失。因此，进一步增加了入射至基板110上的光量。
通过基板110与发射极区120之间的p-n结将电子空穴对分离成电子和空穴。随后，经分离的电子向n型基板110移动，并且经分离的空穴向p型发射极区120移动。如上所述，向基板110移动的电子通过背表面场区的第一区161和第二区163移动至第二电极190a和第二集电器190b，并且向发射极区120移动的空穴移动至第一电极150a和第一集电器150b。
因此，当使用电线（例如，内部连线）将一个太阳能电池的第一集电器150b连接至与所述一个太阳能电池相邻的另一个太阳能电池的第二集电器190b时，电流在其中流动，以由此使得能够将该电流用于电力。
可在太阳能电池位于光透射前基板与光透射背基板之间并且由保护层密封的状态下，使用具有上述配置的太阳能电池。
下面参考图3和图4描述根据本发明的第二实施方式的太阳能电池。
由于除发射极区和背表面场区之外，根据本发明的第二实施方式的太阳能电池的配置与根据本发明的第一实施方式的太阳能电池基本上相同，因此可简略进行或可完全省略进一步描述。
根据本发明的第一实施方式的太阳能电池的发射极区120在基板110的整个前表面基本上具有均匀的掺杂浓度。因此，根据本发明的第一实施方式的发射极区120可通过简单工艺容易地制造，但是载流子的复合率可能因为发射极区120的高掺杂浓度而增加。因此，太阳能电池的效率的提高可能受到限制。
因此，根据本发明的第二实施方式的太阳能电池包括选择性发射极区220，所述选择性发射极区220包括形成在与第一电极150a和第一集电器150b相对应的位置处的重掺杂区和从选择性发射极区220中排除重掺杂区之外的轻掺杂区，以减少载流子的复合率。
换言之，根据本发明的第二实施方式的选择性发射极区220包括轻掺杂p型杂质的第一掺杂区221和比第一掺杂区221更重地掺杂p型杂质的第二掺杂区222。
如上所述，因为选择性发射极区220的第一掺杂区221和第二掺杂区222具有不同的杂质掺杂浓度，所以第二掺杂区222的杂质掺杂厚度大于第一掺杂区221的杂质掺杂厚度。因此，第二掺杂区222的厚度大于第一掺杂区221的厚度，并且第一掺杂区221和第二掺杂区222的底表面位于同一平面上（或共面）。具有上述结构的选择性发射极区220可使用回蚀（etch back）工艺形成。
因为第二掺杂区222的杂质掺杂厚度大于第一掺杂区221的杂质掺杂厚度，所以第二掺杂区222的薄层电阻小于第一掺杂区221的薄层电阻。
例如，第一掺杂区221的薄层电阻可以是大约80Ω/sq至200Ω/sq，并且第二掺杂区222的薄层电阻可以是大约30Ω/sq至80Ω/sq。
第二掺杂区222可形成在基板110的其上设置第一电极150a和第一集电器150b的前表面处。
由于与在图1和图2中例示的本发明的第一实施方式中第一场区161的线宽W2’大于第二电极190a的线宽W2的相同的原因，形成在基板110的其上设置第一电极150a的前表面处的第二掺杂区222的线宽可大于第一电极150a的线宽。
此外，由于与在图1和图2中例示的本发明的第一实施方式中第二场区163的线宽W1’大于第二集电器190b的线宽W1相同的原因，形成在基板110的其上设置第一集电器150b的前表面处的第二掺杂区222的线宽可大于第一集电器150b的线宽。
具有上述选择性发射极结构的太阳能电池减少了载流子的复合率并且因此可提高效率。
在本发明的第二实施方式中，与本发明的第一实施方式不同的是，形成在基板110的背表面处的背表面场区仅包括多个第一场区161。也就是说，在与第二集电器190b相对应的位置处不形成第二场区。
第一场区161的每一个沿第一方向X-X’延长（或延伸）并且因此与沿第二方向Y-Y’延长（或延伸）的第二集电器190b交叉。因此，第一场区161的一部分与第二集电器190b的一部分交叠。
另选地，可不在第二集电器190b的形成区中形成第一场区161。
图1和图2中例示出的根据本发明的第一实施方式的发射极区的结构与图3和图4中例示出的根据本发明的第二实施方式的背表面场区的结构可一起使用。此外，图1和图2中例示出的根据本发明的第一实施方式的背表面场区的结构与图3和图4中例示出的根据本发明的第二实施方式的发射极区的结构可一起使用。
在本发明的实施方式中，第一电极150a、第一集电器150b、第二电极190a以及第二集电器190b全部具有条状。在本发明的其它实施方式中，其它形状也可用于它们。
例如，第一电极150a和第二电极190a可具有为特定宽度并且沿第二方向Y-Y’弯曲的曲折（zigzag）形状。另选地，第一集电器150b和第二集电器190b可具有为特定宽度并且沿第一方向X-X’弯曲的曲折形状。
在本发明的实施方式中，第一电极150a与第二电极190a可以对齐也可以不对齐。在本发明的实施方式中，没有或仅有一些第一电极150a可与第二电极190a对齐。在本发明的其他实施方式中，全部或多数第一电极150a可与第二电极190a对齐。
尽管参照其多个示例性实施方式描述了实施方式，但应理解，本领域的其他技术人员可提出落入本公开的原理的范围内的大量其它修改和实施方式。更具体来说，可以在本公开、附图及所附权利要求的范围内对本主题组合设置的组成部分和/或设置进行各种变型和修改。除对组成部分和/或设置的变型和修改外，另选应用对本领域的其他技术人员来说也是显而易见的。

Claims (20)

1.一种太阳能电池，所述太阳能电池包括：
第一导电类型的基板；
多个第一电极，所述多个第一电极位于所述基板的一个表面上并且沿第一方向延伸；
发射极区，所述发射极区电连接至所述多个第一电极并且是与所述第一导电类型相反的第二导电类型；
多个第二电极，所述多个第二电极位于所述基板的另一个表面上并且沿所述第一方向延伸；以及
背表面场区，所述背表面场区包括多个第一场区，所述多个第一场区沿与所述多个第二电极相同的方向局部地形成在与所述多个第二电极相对应的位置处并且电连接至所述多个第二电极，
其中，在与所述第一方向垂直的第二方向上相邻的第一场区之间的距离小于在所述第二方向上相邻的第二电极之间的距离。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，相邻的第二电极之间的距离比相邻的第一电极之间的距离小大约1.0mm至2.5mm的范围。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述背表面场区的表面浓度是大约1E19/cm2至5E20/cm2。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述背表面场区的结深度是大约0.3μm至1.8μm。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，一个第一场区包括第一区和第二区，所述第一区直接接触一个第二电极并且与所述一个第二电极交叠，所述第二区沿所述第二方向位于所述第一区周围并且不与所述一个第二电极交叠，
其中，所述一个第一场区的线宽是所述一个第二电极的线宽的大约2倍至4.5倍。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池，其中，所述一个第二电极的所述线宽是大约50μm至150μm，并且所述一个第一场区的所述线宽是大约100μm至600μm。
7.根据权利要求5所述的太阳能电池，其中，所述一个第二区沿所述第二方向位于所述一个第一区的一侧或两侧上。
8.根据权利要求5所述的太阳能电池，所述太阳能电池还包括至少一个第二集电器，所述至少一个第二集电器电连接至所述多个第二电极并且沿所述第二方向延伸，
其中，所述一个第一场区的一部分与所述至少一个第二集电器的一部分交叠。
9.根据权利要求5所述的太阳能电池，所述太阳能电池还包括至少一个第二集电器，所述至少一个第二集电器电连接至所述多个第二电极并且沿所述第二方向延伸，
其中，所述背表面场区还包括第二场区，所述第二场区包括第三区和第四区，所述第三区直接接触所述第二集电器并且与所述第二集电器交叠，所述第四区位于所述第三区周围并且不与所述第二集电器交叠。
10.根据权利要求9所述的太阳能电池，其中，所述第二场区的线宽大于所述第二集电器的线宽，并且等于或小于所述第二集电器的所述线宽的大约1.5倍。
11.根据权利要求9所述的太阳能电池，其中，所述第二场区的线宽是大约1.6mm至2.0mm。
12.根据权利要求9所述的太阳能电池，其中，所述第四区沿所述第一方向位于所述第三区的一侧或两侧上。
13.根据权利要求5所述的太阳能电池，所述太阳能电池还包括：
第一钝化层，所述第一钝化层位于所述发射极区的其上未设置所述多个第一电极的前表面上；以及
第二钝化层，所述第二钝化层位于所述基板的其上未设置所述多个第二电极的背表面上，
其中，所述第一钝化层和所述第二钝化层由具有所述第一导电类型的固定电荷的材料形成。
14.根据权利要求13所述的太阳能电池，其中，所述第一钝化层和所述第二钝化层各包含具有负固定电荷的氧化铝AlOX或氧化钇Y2O3。
15.根据权利要求14所述的太阳能电池，其中，所述第一钝化层和所述第二钝化层各具有大约1.55至1.7的折射率和大约5nm至30nm的厚度。
16.根据权利要求14所述的太阳能电池，所述太阳能电池还包括位于所述第一钝化层上的第一抗反射层和位于所述第二钝化层的背表面上的第二抗反射层，
其中，所述第一抗反射层和所述第二抗反射层由具有正固定电荷的氮化硅SiNx形成。
17.根据权利要求16所述的太阳能电池，其中，所述第一抗反射层和所述第二抗反射层各具有大约1.9至2.3的折射率和大约50nm至100nm的厚度。
18.根据权利要求5所述的太阳能电池，其中，所述基板的设置有所述发射极区的表面被形成为第一纹理化表面，
其中，所述基板的设置有所述背表面场区的表面被形成为第二纹理化表面。
19.根据权利要求5所述的太阳能电池，其中，所述基板由掺杂磷P的n型硅晶片形成。
20.根据权利要求5所述的太阳能电池，其中，所述发射极区包括第一掺杂区和第二掺杂区，所述第一掺杂区轻掺杂所述第二导电类型的杂质，所述第二掺杂区比所述第一掺杂区更重地掺杂所述第二导电类型的杂质。
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